파이 게임에서 SNES 모드 7 (affine transform) 효과 수행

파이 게임에서 모드 7 / 마리오 카트 유형 효과를 수행하는 방법에 대한 짧은 대답과 같은 것이 있습니까?

나는 광범위하게 봤다. 내가 생각해 낼 수있는 모든 문서는 많은 이상한 모양의 방정식과 함께 다른 언어 (asm, c)의 수십 페이지입니다.

이상적으로는 수학 용어보다 영어로 더 많은 것을 설명하고 싶습니다.

PIL 또는 파이 게임을 사용하여 이미지 / 텍스처 또는 기타 필요한 것을 조작 할 수 있습니다.

나는 파이 게임에서 모드 7 효과를 정말로 얻고 싶지만 내 지혜의 끝에 가까워 보입니다. 도움을 주시면 감사하겠습니다. 내가 원하는만큼 간단하지 않더라도 제공 할 수있는 모든 자료 나 설명은 환상적입니다.

내가 알아낼 수 있다면 초보자 페이지에 모드 7을 수행하는 방법을 결정합니다.

편집 : 모드 7 문서 : http://www.coranac.com/tonc/text/mode7.htm

모드 7 은 매우 간단한 효과입니다. 2D x / y 텍스처 (또는 타일)를 일부 바닥 / 천장에 투사합니다. 구식 SNES는이를 위해 하드웨어를 사용하지만 최신 컴퓨터는 너무 강력하여이 실시간을 수행 할 수 있습니다 (앞서 언급 한대로 ASM 필요 없음).

3D 점 (x, y, z)을 2D 점 (x, y)으로 투영하는 기본 3D 수학 공식은 다음과 같습니다.

x' = x / z;
y' = y / z; 

당신이 그것에 대해 생각할 때, 그것은 의미가 있습니다. 멀리있는 물체는 가까운 물체보다 작습니다. 철도 트랙이 어디에도 없는지 생각해보십시오.

우리는 수식 입력 값 회고 경우 x와 y우리는 처리중인 현재 화소 될 것이며, z포인트가 얼마나 대한 거리 정보가 될 것이다. 무엇이 z있어야 하는지 이해하려면 해당 그림을 보면 z위의 이미지 값 이 표시 됩니다.

자주색 = 근거리, 적색 = 멀리

따라서이 예에서 zvalue는 y - horizon( (x:0, y:0)화면 중앙에 있다고 가정 )

모든 것을 합치면 다음과 같이됩니다. (의사 코드)

for (y = -yres/2 ; y < yres/2 ; y++)
  for (x = -xres/2 ; x < xres/2 ; x++)
  {
     horizon = 20; //adjust if needed
     fov = 200; 

     px = x;
     py = fov; 
     pz = y + horizon;      

     //projection 
     sx = px / pz;
     sy = py / pz; 

     scaling = 100; //adjust if needed, depends of texture size
     color = get2DTexture(sx * scaling, sy * scaling);  

     //put (color) at (x, y) on screen
     ...
  }

마지막으로 마리오 카트 게임을 만들고 싶다면지도를 회전하고 싶을 것입니다. 그럼 그 또한 매우 간단합니다 : 회전 sx및 sy텍스처 값을 얻기 전에. 공식은 다음과 같습니다.

  x' = x * cos(angle) - y * sin(angle);
  y' = x * sin(angle) + y * cos(angle);

그리고 맵을 통해 이동하려면 텍스처 값을 얻기 전에 오프셋을 추가하십시오.

  get2DTexture(sx * scaling + xOffset, sy * scaling + yOffset);

참고 : 알고리즘 (거의 복사 붙여 넣기)을 테스트했으며 작동합니다. 예를 들면 다음과 같습니다. http://glslsandbox.com/e#26532.3 (최신 브라우저 및 WebGL 사용 가능)

NOTE2 : 나는 당신이 간단한 것을 원한다고 말했기 때문에 간단한 수학을 사용합니다 (벡터 수학에 익숙하지 않은 것 같습니다). 당신이 제공하는 위키피디아 공식이나 튜토리얼을 사용하여 같은 것을 달성 할 수 있습니다. 그들이했던 방식은 훨씬 더 복잡하지만 효과를 구성 할 수있는 가능성이 훨씬 더 많습니다 (결국 동일하게 작동합니다 ...).

자세한 내용은 http://en.wikipedia.org/wiki/3D_projection#Perspective_projection을 참조하십시오 .

그것을 만드는 코드는 다음과 같습니다. 나는 내 블로그에서 만든 튜토리얼과 동일한 코드입니다 . Mode 7 방법과 RayCasting을 배우려면 여기를 확인하십시오.

기본적으로 의사 코드는 다음과 같습니다.

//This is the pseudo-code to generate the basic mode7

for each y in the view do
    y' <- y / z
    for each x in the view do
        x' <- x / z
        put x',y' texture pixel value in x,y view pixel
    end for
    z <- z + 1
end for

다음은 튜토리얼에 따라 Java로 작성한 코드입니다.

package mode7;

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JFrame;

/**
 * Mode 7 - Basic Implementation
 * This code will map a texture to create a pseudo-3d perspective.
 * This is an infinite render mode. The texture will be repeated without bounds.
 * @author VINICIUS
 */
public class BasicModeSeven {

    //Sizes
    public static final int WIDTH = 800;
    public static final int WIDTH_CENTER = WIDTH/2;
    public static final int HEIGHT = 600;
    public static final int HEIGHT_CENTER = HEIGHT/2;

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //Create Frame
        JFrame frame = new JFrame("Mode 7");
        frame.setSize(WIDTH, HEIGHT);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setLocationRelativeTo(null);
        frame.setVisible(true);

        //Create Buffered Images:
        //image - This is the image that will be printed in the render view
        //texture - This is the image that will be mapped to the render view
        BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        BufferedImage texture = ImageIO.read(new File("src/mode7/texture.png"));

        //The new coords that will be used to get the pixel on the texture
        double _x, _y;

        //z - the incrementable variable that beggins at -300 and go to 300, because 
        //the depth will be in the center of the HEIGHT
        double z =  HEIGHT_CENTER * -1;

        //Scales just to control de scale of the printed pixel. It is not necessary
        double scaleX = 16.0;
        double scaleY = 16.0; 

        //Mode 7 - loop (Left Top to Down)
        for(int y = 0; y < HEIGHT; y++){

            _y = y / z; //The new _y coord generated
            if(_y < 0)_y *= -1; //Control the _y because the z starting with a negative number
            _y *= scaleY; //Increase the size using scale
            _y %= texture.getHeight(); //Repeat the pixel avoiding get texture out of bounds 

            for(int x = 0; x < WIDTH; x++){

                _x = (WIDTH_CENTER - x) / z; //The new _x coord generated
                if(_x < 0)_x *= -1; //Control the _x to dont be negative
                _x *= scaleX; //Increase the size using scale
                _x %= texture.getWidth(); //Repeat the pixel avoiding get texture out of bounds 

                //Set x,y of the view image with the _x,_y pixel in the texture
                image.setRGB(x, y, texture.getRGB((int)_x, (int)_y));
            }

            //Increment depth
            z++;
        }

        //Loop to render the generated image
        while(true){
            frame.getGraphics().drawImage(image, 0, 0, null);
        }
    }
}

결과는 다음과 같습니다.